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18.如图所示,用20N的拉力F通过滑轮组将40N的重物在2s内匀速提升1m,在此过程中,拉力的功率是多少瓦?滑轮组的机械效率是多少?

分析 由图可知绳子的有效股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=Fs拉力做的功,根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率;根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出机械效率.

解答 解:
由图可知,绳子的有效股数n=3,
绳子自由端移动的距离s=3h=3×1m=3m,
拉力做的功W=Fs=20N×3m=60J,
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{60J}{2s}$=30W;
有用功为:W有用=Gh=40N×1m=40J;
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{40J}{60J}$×100%≈67%.
答:拉力的功率是30W;滑轮组的机械效率是67%.

点评 本题考查了功、功率、效率的计算关键是公式的灵活运用和从图中得出绳子的有效股数.

练习册系列答案
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8.在“用伏安法测电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,标有“20V 1.5A”的滑动变阻器,导线若干.
(1)小明实验小组做“测量小灯泡的阻值”的实验. 实验电路如图甲所示.
①连接实物电路.
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到A(选填“A”或“B”)端.
③小组同学连完导线后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数变大,电压表示数变小,产生这一现象的原因是电压表与滑动变阻器并联.
④纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V时,电流表的示数如图乙所示,则该定值电阻阻值为10Ω.他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,物理老师告诉他们这是不合理的,于是他们又测了两组数据,并填入表一中.
(2)小瑞实验小组做“测量小灯泡的阻值”的实验.
①小组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
A.连接电路时,开关未断开; B.连接电路时,滑片未滑到最大阻值处.
②表二是按正确的操作测得的数据,从表中计算出3次小灯泡的阻值不相等,其原因是灯丝的电阻随温度升高而增大.
表一
物理量
实验序号
电压U,(V)电流I,(A)电阻R
(Ω)
电阻R,平均值
(Ω)
1
2
3
表二
试验次数123
电压U/V2.03.03.8
电流I/A0.330.34 I3
电阻R/Ω6.08.8 R3
【评估与交流】在交流讨论时,小明实验小组的同学认为小瑞实验小组的表格设计不合理,应该也要加上求电阻平均值一栏,他们的说法是错误(选填“正确”或“错误”)的,理由是灯泡电阻受温度影响是变化的,求平均值无意义.

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